长春工程学院毕业设计（论文）
过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存，因而可以轻而易举地把数据传输给计算机，并借助于计算机的处理手段，根据需要和想像来修改图像。CCD由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。当CCD表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。
CCD的优势在于成像质量好，灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。如表3-2所示为本装置所选用CCD摄像头及其参数。
表3-1 CCD摄像头及其参数
机器视觉百万像素工业镜头型号 Item No焦距 FoCal length(mm)视场角(D*H*V)2/3″1/2″M3514-MP3517.3×13.9×10.412.6×10.1×7.61.4-16CC2/3″0.3Φ 33.5×28.287相对通光孔径 Aperture(F)接口Mount像面尺寸Format(inCh)最近物距M.O.D (m)外形尺寸Size (mm)重量 Weight (g) 3.4 伺服电动机的选择
伺服电动机又称执行电动机，在自动控制系统中，用作执行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。
GE 伺服电机是一系列涵盖宽扭距和转速范围无刷伺服电机。 这些电机利用高能稀土磁铁来达到出众的性价比。低惯性的设计为改进机械运转速率提供更高的加速度。MTR -系列电机使用解算器反馈，可与 S2K 系列伺服放大器配套使用。α和β系列电机使用高精度串行编码器反馈，与α和β系列放大器配套使用。在本装置中使用α系列产品，型号为MTR-3T21-G-R-O。伺服电机外形如图3-2所示。
11
长春工程学院毕业设计（论文）
图3-2 GE伺服电动机
3.5 驱动器的选择
GE S2K 系列产品为一个一体化集成设备，为无刷伺服电机和步进电机系统提供放大器和运动控制的功能。为了提高性能，S2K 系列采用了全数字放大器技术和快速伺服更新速率。支持先进的技术诸如电子传动装置和凸轮。带有的 DeviceNet 通讯口支持ODVA组织定义的提供给多轴单机系统的位置控制主/从协议和点对点控制协议。该模块也可配置一个Profibus DPSlave通讯口。
解算器或串行编码器反馈选项；两种模块种类选择：集成了运动控制器的无刷伺服放大器或者集成了运动控制器的步进放大器；宽扭矩范围 ：伺服系统在0.84-477 lb-in（0.09-53.9 Nm）范围可以连续择，步进系统在144-3074 oz-in（1-21.7 Nm）之间可以任意选择。 标准特点包括全数字、自动调节的伺服放大器和 50,000 微步步进放大器；当控制器具有 DeviceNet 或者 Profibus 通讯选项时有 14 个 I/O 点，没有网络选项时有21个I/O点（只有 4.3A 和 7.2A 两种模块）；通过板上、双字符LED或通过网络或串行通讯选项可以全面显示诊断信息；包括点对点的移动、点动和高级功能比如电子传动/凸轮系统和基于脉冲的运动。指令集包括全部逻辑函数、子程序、变量和数学函数，外加I/O和网络控制；一个多任务的操作系统支持各种复杂的应用，满足从简单到高级的各种应用程序需求；小巧、独立的封装节省了宝贵的面板空间；所有易于快速拆卸的端子方便快速的安装和改装。如图3-3为伺服驱动器。
12
长春工程学院毕业设计（论文）
图3-3 GE伺服驱动器
3.6 传感器的选择
光电开关是一种靠感应外部物体对其内部接受到的光强度之影响，而达到输出转换的传感器，它可非接触式感应，感应距离远，反应速度快，安全可靠，使用寿命长，是理想的检测，计数及安全防护等场合的有效工具。在本装置中，传感器的主要任务是检测玉米到达并向PAC发出脉冲输入信号，因此选用普通传感器3可，型号为HG-M18-RO3NO。下图3-4,3-5为传感器外形及尺寸，图3-6为其接线端子图，表3-2为其性能指标。
图3-4 光电传感器
13
长春工程学院毕业设计（论文）
图3-5 光电传感器尺寸
图3-6 光电传感器接线图
表3-2 光电传感器性能指标
检测体最高响应频率（HZ）回差电源电压负载能力压降漏电流电源消耗保护方式指向角环境温度外壳材料3.7 其他设备的选择
半透明、不透明体DC： 200HZ ???????AC： 20HZSn的20%以下Sn≤5m:10-30VDC ??Sn≤5m：18-30VDC ??AC：90-250V150mA以下DC三线式：≤1V??? AC二线式：≤10V1mA 以下 ????30mA以下极性反接保护3°-10°3°-15°-25℃ - +70℃塑料 3°-30°根据实验室现有条件，伺服电机的扭矩只能达到0.63NM，不能满足机械设计要求，因此要设置减速机。
减速机是一种动力传达机构，它是一种相对精密的机械设备，使用它的作用是降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比。经过很多年的发展，减速机的种类已经
14
长春工程学院毕业设计（论文）
非常繁多，型号各异。
常用的减速机种类：
1、摆线减速机 2、起重机减速机 3、行星齿轮减速机 4、 轴装式硬齿面减速机 5、硬齿面圆柱齿轮减速器6、三环减速机 7、蜗杆减速机 8、软齿面减速机 9、无级变速机
蜗杆减速机的特点在于：可以得到很大的传动比，比交错轴斜齿轮机构紧凑；两轮啮合齿面间为线接触，其承载能力大大高於交错轴斜齿轮机构；蜗杆传动相当於螺旋传动，为多齿啮合传动，故传动平稳、噪音很小；具有自锁性，当蜗杆的导程角小於啮合轮齿间的当量摩擦角时，机构具有自锁性，可实现反向自锁，即只能由蜗杆带动蜗轮，而不能由蜗轮带动蜗杆；蜗杆轴向力较大。
在本装置中要求减速机输入与输出成直角形，电机减速机直联形式，输出轴是实心轴单键只起到增大扭矩的作用即可，因此选用普通的蜗杆减速机即可。为传送带电机配置1:15减速器，型号为：WD型；为推杆电机配置1:10的减速器，型号为：WD型。如图3-7所示。
a b
图3-7 减速机
a减速比1：10 b减速比1:15
15